Alimentatore off-grid: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Progetti Fusion 360 »

Questo progetto è un'alternativa silenziosa e adatta per interni a un generatore alimentato a gas. Se stai caricando dispositivi, usando lampade o persino facendo funzionare un motore elettrico per un tempo limitato, questo alimentatore fuori rete è un ottimo compagno per il campeggio o le situazioni di emergenza.

Passaggio 1: strumenti + materiali

Shapeoko XXL di Carbide 3D

Questa è una grande macchina CNC per progetti di dimensioni di mobili. Ha un'area di taglio di 33"(X) x 33"(Y) x 3"(Z) ed è completamente compatibile con gli strumenti CAM di Fusion. La post-elaborazione in Fusion sembra funzionare molto bene con tutti i test che ho provato.

Oppure diventa il tuo CNC…

Se non hai un router CNC, tutto ciò di cui hai bisogno è un trapano a mano, un seghetto alternativo con una lama per il taglio del metallo, una stampa di grande formato da una tipografia e un po' di pazienza. Ecco un link alla mia istruzione di fabbricazione digitale a mano, che ti mostra come essere la tua macchina CNC:

Fornirò disegni PDF nel passaggio successivo che puoi utilizzare come modelli per ritagliare le tue parti a mano con un seghetto alternativo.

Stampa 3D

Io uso un Prusa I3Mk3S per quasi tutto. È il miglior rapporto qualità-prezzo, secondo me, parti di ricambio stampabili in 3D molto ben fatte, accurate e affidabili.

Filamento di stampa 3D

Ho usato Matte Fiber HTPLA di Proto-pasta per questo progetto, ma praticamente qualsiasi filamento funzionerà. Mi piace questa roba perché il finale sembra davvero buono

Elettronica

• Invertitore di potenza: ($ 61) 800 Watt continui / 1600 Watt di potenza di picco
• Batteria a ciclo profondo da 12 V: ($ 64) Assicurati di utilizzare una batteria a ciclo profondo, una batteria per auto si esaurirà molto rapidamente!
• Caricabatteria da 12 V CA: ($ 54) Questo carica la batteria da una presa a muro quando è disponibile.
• Presa di alimentazione CA: ($ 7) Si collega al caricabatterie CA. Assicurati di usarne uno che abbia un fusibile!
• Terminale accendisigari: ($ 6) Questo terminale si collega alla batteria e può essere utilizzato per la ricarica CC, ad esempio con i pannelli solari.
• Misuratore della batteria da 12 V: ($ 15) fornisce la tensione e la percentuale di carica della batteria.

Totale: $ 210 (senza contare il legno e il filamento di stampa 3D)

Hardware

Tutto il seguente hardware può essere sostituito con hardware più sorridente disponibile nella tua posizione e nel tuo budget, ma i file CNC sono progettati con queste parti.

• Viti per legno da 1 1/2"
• Tubi da 1" Ø per barre trasversali. Ho usato dei tubi in fibra di carbonio che ho trovato in giro in negozio, ma qualsiasi tubo in PVC o tassello di legno andrà bene. Questi dovrebbero essere tagliati a 8 5/8" di lunghezza.

Materiali

• Foglio MDF spesso 32 "X 32" 1/2". Qualsiasi materiale da 1/2" funzionerà con i file che sto fornendo.
• Resina epossidica lucida per impermeabilizzazioni

Software

Fusion 360 è gratuito ed è fantastico. Lo uso per tutto ciò che disegno e realizzo. Se hai accesso a una macchina CNC, è il massimo quando si tratta di una programmazione CNC facile e veloce.

Licenza Studente / Docente (rinnovare gratuitamente ogni 3 anni)

Hobbista / Startup (rinnovo gratuito ogni anno)

Passaggio 2: progettazione + fabbricazione

Proprio come qualsiasi altra cosa che realizzo, ho progettato questo progetto in Fusion 360. Lo adoro perché è così facile creare configurazioni CAM delle cose che progetti, come vedrai nell'archivio Fusion allegato qui. Se dai un'occhiata all'elenco dei parametri, noterai che sto usando un parametro di spessore del materiale. Questo è importante perché le parti ad incastro (tenute insieme con viti attraverso i fori pilota) possono essere aggiornate automaticamente se stai usando un materiale diverso.

I file STL sono per i cappucci terminali che tengono le barre trasversali. Il pezzo capMid è pensato per essere un pezzo di collegamento per i pannelli laterali, ma alla fine non li ho usati perché ho incollato i lati sulla scatola.

I file DXF sono file vettoriali che possono essere utilizzati per il taglio CNC o laser.

I file PDF sono file stampabili che possono essere utilizzati come modelli per il taglio manuale. Dovrebbero essere stampati al 100% su qualsiasi dimensione del foglio su cui si adatteranno.

Layout. PDF è per materiale da 1/2"

Face Plate. PDF è per materiale da 1/8"

Passaggio 3: assemblaggio delle parti

La batteria e il caricabatterie si inseriscono nelle fessure sul pezzo di inserto e sono tenuti premuti con fascette e viti con rondelle come mostrato nelle foto. L'inverter è fissato con viti attraverso i fori pilota sul lato della scatola.

I diagrammi sopra mostrano dove appartengono le parti nella piastra frontale. Ho usato i connettori del palo di alimentazione per collegare tutte le parti elettroniche, ma potresti facilmente fare tutto con i cappucci a vite da qualsiasi negozio di ferramenta.

Passaggio 4: assemblaggio del telaio

L'assemblaggio è fondamentalmente solo una scatola con pezzi laterali a forma di X. Questi pezzi sporgono oltre la scatola principale e creano piedi con barre trasversali in fibra di carbonio. Queste barre sono buone maniglie per spostare l'alimentatore, ma l'idea è che possono anche essere usate per fissarlo a un portapacchi o qualcosa del genere.

Ho usato viti da legno da 2 per fissare i cappucci terminali ai pannelli a forma di X come mostrato nel diagramma. I cappucci erano un po' aderenti, probabilmente avrei aumentato la tolleranza per quei pezzi se dovessi farlo di nuovo.

Passaggio 5: esci dalla rete

Ho acceso un negozio vac fuori da questo alimentatore per circa un'ora prima che l'invertito iniziasse a emettere un segnale acustico (avvertendomi che l'uscita stava scendendo sotto i 10V). L'abbiamo usato in una baita nel bosco per un fine settimana ricaricando telefoni, altoparlanti bluetooth e lampade fluorescenti, e in 48 ore avevamo ancora energia.

Vorrei provare a caricarlo con pannelli solari per avere un'idea di come funzionerebbe con quel tipo di sistema. Fatemi sapere cosa ne pensate nei commenti!